Применение информатики в образовании или история развития информатики

ВВЕДЕНИЕ
Определение информатики и её истоки
ПРЕДЫСТОРИЯ
КИБЕРНЕТИКА - зачатки информатики
Положение кибернетики в СССР
СОЗДАНИЕ МЕЖДУНАРОДНЫХ НАУЧНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ
РАСЦВЕТ ИНФОРМАТИКИ
НАШЕ ВРЕМЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы

Применение информатики в образовании или история развития информатики

1944г. МАРК-1
Первый в мире автоматический вычислительный компьютер, изобретённый в 1944 г. профессором Айкнем. В нём использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. Программа обработки данных вводилась с перфоленты. Размеры: 15 X 2,5 м., 750000 деталей. "Марк-1" мог перемножить два 23-х разрядных числа за 4 с.
Все это были аналоговые вычислительные машины (АВМ): «Под термином «аналоговая вычислительная машина» (АВМ) подразумевается устройство, которое работает с аналогами величин, заданных в исходной задаче»4.2
И, наконец, завершение предыстории, и начало истории: эру информатики-кибернетики ознаменовало следующее: «1945- ENIAC построена и начала работать»5.Сконструировали её американские инженер-электронщик Дж. П. Эккерт и физик Дж.У. Моучли в Пенсильванскомуниверситете по заказу военного ведомства США-это была первая ЭВМ (Electronic Numerical Integrator and Computer),которая предназначалась для решения задач баллистики(правда, «первым» был АВС, но его разработка велась в строжайшей секретности). Она работала в тысячу раз быстрее, чем "Марк-1", выполняя за одну секунду 300 умножений или 5000 сложений многоразрядных чисел. Размеры: 30 м. в длину, объём - 85 м3., вес - 30 тонн. Использовалось около 20000 электронных ламп и1500 реле. Мощность ее была до 150 кВт. В этой машине впервые была реализована структура, предложенная Дж. фон Нейманом. Программа вычислений стала объектом, доступным для преобразования с помощью вычислительной машины. Так возникло программирование.
Дальше последовала EDVAC, советская МЭСМ, разработанная под руководством профессора Лебедева, английская UNIVAC и другие. Кибернетика приобрела особое значение, и теперь пришло время уделить ей внимание в моей работе.
КИБЕРНЕТИКА - зачатки информатики
Сам термин кибернетика (от греч. kyberneticos-искусный в управлении) родился в 1834 году. Автором его был французский физик Андре Мари Ампер. Так он назвал гипотетическую науку об управлении, которой на тот момент еще даже не было. Как «телесную» науку ее обозначил Норберт Винер более чем сто лет спустя, в 1948 году. Но неужели до этого никто не занимался вопросами хранения-обработки информации и вычислительной техникой? Отнюдь нет. Однако этим занимались математики, шифровальщики, военные.
Вернемся в 1948 год: Винер, изучавший различные технологические и биологические системы приходит к выводу, что работу любой системы управления можно представить в виде следующей схемы:
Он выпускает книгу «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине», где обобщает свои наблюдения. Для него «было абсолютно ясно, что многие концептуальные схемы, определяющие поведение живых организмов при решении конкретных задач, практически идентичны схемам, характеризующим процессы управления в сложных технических системах»6. И более того, он был убежден, что социальные модели управления и модели управления в экономике могут быть проанализированы на основе тех же общих положений, которые разработаны в области управления системами, созданными людьми.
Положение кибернетики в СССР
В СССР книга Винера была сразу же отправлена в спецхран, так как противоречила официальной идеологии превосходства «высших существ» над «низшими». В 1953 году после разгрома как крамольной науки математической логики началась травля кибернетики. В четвертом издании “Краткого философского словаря” (1954) в статье “Кибернетика” эта наука была определена как “реакционная лженаука, возникшая в США после второй мировой войны и получившая широкое распространение и в других капиталистических странах;… форма современного механицизма”.Апофеозом наступления на кибернетику стала статья, напечатанная в пятом номере журнала “Вопросы философии” в 1953 году. Она была помещена в разделе, носившем название “Критика буржуазной идеологии” и называлась “Кому служит кибернетика”. «По мнению Винера, деятельность вычислительных машин дает ключ к познанию самых разнообразных природных и общественных явлений. Эта в корне порочная идея послужила Винеру основанием для создания новой „науки“ — кибернетики»7, -говорил автор, подписавшийся псевдонимом «Материалист». Кибернетика была названа «пустоцветом на древе познания» однако при этом автор не отрицал, что быстрые «арифмометры» полезны советскому гражданину.
Однако в 1955 году в том же издании была опубликована статья-опровержение С. Л. Соболева, А. И. Китова и А. А. Ляпунова «Основные черты кибернетики». Отечественные ученые смогли доказать важность развития кибернетики, однако за пределы КБ и военных НИИ их разработки в отличие от аналогичных зарубежных выйти не могли. Забегая вперед, скажу, что только в восьмидесятых годах в СССР поняли, что компьютеры надо было выпускать не десяткам в год, а тысячами, не ограничиваясь экспериментальными образцами. В итоге при огромном потенциале компьютерная техника в России оказалась абсолютно неразвита.
Но что же произошло в период с 1945-го по 1955-й? Произошло многое. В 1953 введены в действие два компьютера на основе фон-неймановской архитектуры: Illiac I в Университете Иллинойса и Ordvac, специально построенный для военных нужд.В этом же году в ходе телетрансляции компьютер Univac I предсказал исход американских президентских выборов, что вызвало всплеск интереса к компьютерным технологиям. ламповые машины(их принято называть ЭВМ первого поколения) в 1953-м году были заменены транзисторными(первым был IBM 650, известный как Magnetic Drum Calculator). В качестве устройств памяти в них стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие предки современных жестких дисков. Все это позволило резко уменьшить габариты и стоимость компьютеров, отсюда и появление первых коммерческих моделей. На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. (сейчас операционная система- глаза и уши компьютера, предмет, изучению которого современная информатика не может не уделять внимания.). Тогда же были разработаны первые языки высокого уровня – Фортран(1957), Алгол(1960), Кобол(начало разработки- в 1959). Эти два важных усовершенствования позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров; программирование, оставаясь наукой, приобретает черты ремесла. Соответственно расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризовали свою бухгалтерию, предвосхищая моду на двадцать лет.
СОЗДАНИЕ МЕЖДУНАРОДНЫХ НАУЧНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ
В конце 50-х годов была сделана попытка образовать Международную федерацию кибернетики. Успехом она не увенчалась. Хотя федерация и возникла, но представлены в ней были далеко не все страны. Отсутствие в ней специалистов США и Великобритании не позволило этой ассоциации занять сколько-нибудь заметное место в мире. Куда большее влияние приобрели две другие федерации. В 1957 году возник ИФАК — Международная федерация по автоматическому управлению, а в 1962 году — ИФИП — Международная федерация по процессам переработки информации, ставшая преемницей Международной федерации кибернетики. Специалисты инженерного профиля тяготели к ИФАКу, а математики и близкие к ним программисты и логики предпочитали ИФИП. В СССР из-за разногласий в научной среде по поводу определения термина кибернетика (в частности, между Бергом и Колмогоровым) в это же время было отложено создание НИИ кибернетики. Как альтернатива Бергом было предложено создание Научного совета при Президиуме АН СССР, который координировал бы исследования по кибернетике в СССР и одновременно вел бы научные исследования, что позволило бы в дальнейшем создать на базе Совета Институт кибернетики АН СССР. Совет был создан. Однако противоречия не прекратились. Берг утверждал: «кибернетика возникла как чрезвычайно широкое научное и техническое направление. С одной стороны, ее рождение было связано с конструированием и применением сложных автоматов, с автоматизацией производства, с электроникой и универсальными вычислительными машинами. С другой стороны, к кибернетике вели науки, издавна изучавшие процессы управления и переработки информации в конкретных областях, например, наука о жизни. И, конечно, мощный комплекс математических идей и теорий8”.
На другом полюсе находились те, кто связывал кибернетику с появлением и внедрением вычислительных машин, с теми изменениями в математике и смежных с нею областях, которые были порождены процессами решения задач на вычислительных машинах. Такая точка зрения на кибернетику характерна, например, для редколлегии и авторов статей сборника “Проблемы кибернетики”.
Суперкомпьютер
В Англии в 1962 был создан суперкомпьютер Atlas - самый мощный в мире; среди задействованных в нем новых решений были виртуальная память и конвейерные операции.
Кибернетика как таковая не давала ответа на теоретические и практические вопросы, связанные с аппаратным развитием вычислительной техники, потому в этом же году первые кафедры информатики, которая изучала и программирование, и операционные системы, и алгоритмы обработки данных, и строение ЭВМ, были основаны в университетах Стэнфорда и Пэдью.
РАСЦВЕТ ИНФОРМАТИКИ
В таком положении информатика пребывает и по сей день. Прогресс в этой области идет семимильными шагами, начиная с 60-х годов.
В 1964-м году IBM объявила о производстве серии компьютеров "третьего поколения" - System/360. В них использовались интегральные схемы - целые устройства и узлы из десятков и сотен транзисторов, выполненные на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами). В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по всей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной.